W artykule zawarto wyniki badań uzyskane podczas zasilania silnika benzyną oraz benzyną i wodorem. Ekwiwalent odpowiadający energetycznie 10 i 20 % benzyny zastępowano odpowiednikiem energetycznym paliwa wodorowego. Skład mieszanki paliwowo powietrznej ustalano dla współczynnika nadmiaru powietrza λ=1. Badawczy system zasilania wodorem został zabudowany w pojeździe spełniającym normę EURO5, a badania wykonano na hamowni podwoziowej. W trakcie badań zarejestrowano przebieg ciśnienia w komorze spalania i stężenia składników spalin. Badania wykonano w stanach ustalonych pracy silnika zdefiniowanych przez prędkość obrotową oraz ciśnienie w kolektorze dolotowym. Z przeprowadzonych badań wynika, że zastąpienie paliwa oryginalnego wodorem zmienia przebieg procesu spalania. Wykazano, że wprowadzenie paliwa wodorowego zwiększa wartość średniego ciśnienia indykowanego oraz powoduje zmianę wywiązywania się ciepła a w efekcie zmianę kąta wystąpienia ciśnienia maksymalnego.
EN
The paper includes the test results of supplying gasoline and a hydrogen-gasoline mixture to an engine. The energy equivalent of 10% and 20% gasoline was replaced by the energy equivalent of hydrogen fuel. The composition of the air-fuel mixture has been determined for excess air ratio λ = 1. The research hydrogen supply system has been installed in the EURO 5 vehicle, and the tests were performed on a chassis dynamometer. The combustion chamber pressure and concentration of exhaust gas components were examined. The study was performed in steady states defined by the engine speed and the pressure in the intake manifold. The results show that combustion is changed if hydrogen replaces the original fuel. It has been shown that the introduction of the hydrogen fuel increases the mean indicated pressure and changes heat release, and thus changes the angle of maximum pressure.
W ramach projektu Lider finansowanego ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju zostało opracowane nowoczesne stanowisko do badania zarówno ogniw paliwowych jak i elektrolizerów. Zostało ono umieszczone w budynku Lubelskiego Parku Naukowo-Technologicznego, gdzie znajdują się doskonałe warunki do prowadzenia badań naukowych tego typu jak i komercjalizacji uzyskanych wyników. Zbudowane stanowisko badawcze jest typu uniwersalnego, przystosowane do badania membranowych ogniw paliwowych i elektrolizerów niskotemperaturowych (LTPEM) oraz wysokotemperaturowych (HTPEM). Jest to możliwe dzięki uniwersalnej badawczej jednostce sterującej zbudowanej na bazie modułu CompactRIO firmy National Instruments. Uzupełnieniem stanowiska są nowoczesne zasilacze oraz programowalne obciążenie prądowe. W przypadku ogniw/elektrolizerów HTPEM są one umieszczane w obudowie termicznej pozwalającej na pracę w temperaturach do 200 ⁰C. Prezentowane stanowisko zawiera całą niezbędną infrastrukturę dostarczania wodoru jak i system wykrywania nieszczelności. W artykule zostanie wykazane, że obecne badania ogniw paliwowych/elektrolizerów muszą być wspomagane innowacyjnymi technologiami komputerowymi.
EN
Within the Project Lider funded by the National Research and Development Centre the modern test stand for both, fuel cells and electrolysers has been designed. It has been placed at the Lublin Science and Technology Park joint stock co., where there are excellent conditions for conducting this type of research as well as for commercialization of the results. Built test stand is the universal stand, adapted for the study of Proton Exchange Membrane fuel cells and electrolysers as well as Low Temperature (LTPEM) as High Temperature (HTPEM). It is possible due to universal laboratory control unit based on CompactRIO module of National Instruments. Completion for the stand are modern power suppliers and programmable current load. In case of HTPEM fuel cells/electrolysers they are placed in thermal casing allowing them to operate at temperatures up to 200°C. Presented stand includes all the necessary infrastructure of hydrogen supply and leak detection system. In the article it is shown that the current fuel cell/electrolysers research must be supported by innovative computer technologies.
W ramach projektu Lider realizowanego na Politechnice Lubelskiej została opracowana konstrukcja generatora pary wodnej oparta o wtryskiwacz wody. Przedmiotowy generator pary będzie wykorzystywany w badaniach do zasilania elektrolizera w parę wodną o określonych parametrach (temperaturze i ciśnieniu). Użyte środowisko projektowania bryłowego 3D Catia v5 R20 posiada możliwość generowania dokumentacji w formatach akceptowalnych przez programy służące do dynamicznych obliczeń przepływowych CFD. Objętość modelu komory parowej została poddana przestrzennej dyskretyzacji na elementy skończone. Kształt komory parowej elektrolizera został zoptymalizowany pod względem wielkości i kształtu (przede wszystkim gorącego denka) w celu generowania homogenicznego (w wyniku dobrego mieszania) strumienia pary wodnej. Możliwość zapewnienia stabilnego w czasie przepływu pary jest kluczowa w zapewnianiu optymalnych warunków pracy wysokotemperaturowego elektrolizera HTPEM (ang. High Temperature Proton Exchange Membrane) oraz rzutuje w znacznym stopniu na utrzymanie jego sprawności na odpowiednim poziomie.
EN
The purpose of this paper is to verify the construction assumptions for the regulator of water vapor flow in dynamic and static water vapor flow. The software owned to calculate compressible flow (CFD) - AVL FIRE enables completing this task, namely to develop geometric and mathematical models, and to do simulation calculation. The main problem to be solved is to determine the design parameters of water vapor flow which ensure the required dosing precision.The calculations allow for the verification of the construction assumptions for the control system.
The article presents the tests results of the prototype design of hydraulically assisted injector that is designed for gas supply into diesel engines. The construction of the injector allows for its positioning in the glow plug socket, so that the gas is injected directly into the combustion chamber. The cycle analysis of the four-cylinder Andoria ADCR engine with a capacity of 2.6 dm3 for different crankshaft rotational speeds allowed to determine the necessary time for fuel injection. Because of that, it was possible to determine the required mass flow rate of the injector, for replacing as much of the original fuel by gaseous fuel. To ensure a high value of flow inside the injector, supply pressure equal to 1 MPa was applied. High gas supply pressure requires high value of valve opening forces. For this purpose a injector with hydraulic control system, using a liquid under pressure for the opening process was designed. On the basis of air pressure measurements in the flow line after the injector, the analysis of opening and closing of the valve was made. Measurements of outflow mass of the injector were also carried out. The results showed that the designed injector meets the requirements necessary to supply ADCR engine with CNG fuel.
Artykuł zawiera wyniki badań stanowiskowych wtryskiwacza sprężonego gazu ziemnego (CNG). Badania wykonano na stanowisku badawczym w warunkach ustalonych. W trakcie badań mierzono napięcie i natężenie prądu w obwodzie cewki elektromagnetycznej, ciśnienie gazu za wtryskiwaczem oraz jego wydatek. Na podstawie otrzymanych wartości wyznaczono parametry pracy wtryskiwacza w zależności od wzniosu iglicy i ciśnienia wtrysku. Badania pozwoliły zdefiniować różnice między teoretycznym (elektrycznym) a rzeczywistym czasem wtrysku. W efekcie wyznaczono opóźnienia otwierania i zamykania wtryskiwacza oraz niepowtarzalności tych wartości w kolejnych cyklach wtrysku gazu. Wykazano większy wpływ wzniosu iglicy w porównaniu do ciśnienia wtrysku na badane parametry pracy wtryskiwacza. Wraz ze zwiększaniem ciśnienia wtrysku wzrasta siła domykając zawór wtryskowy co niekorzystnie wpływa na niepowtarzalność pracy wtryskiwacza. W artykule przedstawiono również koncepcję wtryskiwacza przeznaczonego do bezpośredniego wtrysku gazu CNG do komory spalania silnika dwupaliwowego. Opracowana konstrukcja wtryskiwacza zapewni zastąpienie do 80% oleju napędowego w silniku dwupaliwowym o mocy maksymalnej 85 kW. Minimalne ciśnienie wtrysku wynosi 1,4 MPa. Jednocześnie wyznaczono charakterystykę wtryskiwacza dla różnych wzniosów iglicy i nieliniowe punkty pracy wtryskiwacza.
EN
This paper presents the bench research results on a CNG injector at steady state. The quantities measured included voltage and current in a solenoid, pressure of gas behind an injector and injector’s flow rate. Accordingly, injector’s operation parameters were determined according to needle’s lift and injection pressure. The discrepancies between the theoretical (electric) and actual time of injection were defined to specify injector’s opening and closing lag times and the uniqueness of these values in successive cycles of gas injection. It has been demonstrated that needle’s lift has got a stronger impact on injector’s operating parameters than injection pressure. With increasing injection pressure, the force increases and closes an injection valve, which adversely affects uniqueness of injector’s operation. The paper also describes the concept of an injector dedicated to direct CNG injection into a combustion chamber in a dual-fuel engine. The injector’s design enables us to replace 80% of diesel fuel in a dual-fuel engine with a maximum power of 85 kW. Minimum injection pressure is 1,4 MPa then. Simultaneously, injector’s characteristics for varied needle’s lifts and injector’s nonlinear operating points were developed.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents the simulation research of the air-fuel mixture formation and induction process inside particular cylinders in an propane-butane internal combustion engine. As a research object the authors chose C20LE Holden which is a 4-stroke spark ignition internal combustion engine of four cylinders with two valves per cylinder, fuelled by a sequential intake-manifold injection system. The test was done by numerical calculations using the CFD method for three-dimentional numerical model including four cylinders, cylinder heads and a manifold. The analysis deals with a mixture composition distribution in the whole model during a single engine cycle time, taking a fuel portion remained in a manifold from previous engine cycle under consideration. The article proves that the part of air-fuel mixture flows back from inlet pipes to a manifold when such a mixture is formed. The phenomenon influences the mass and distribution of the mixture composition in the cylinders. The relevant numerical data is given in the paper.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych procesu napełniania mieszanką paliwowopowietrzną poszczególnych cylindrów silnika zasilanego wtryskiem gazu propan-butan. Obiektem badań był silnik C20LE Holden - czterocylindrowy, czterosuwowy silnik o zapłonie iskrowym z 2 zaworami na cylinder wyposażony w sekwencyjny wtrysk paliwa gazowego do kolektora dolotowego. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem trójwymiarowego modelu obejmującego cylindry, głowice oraz kolektor dolotowy z wykorzystaniem programu STAR–CD klasy CFD (Computational Fluid Dynamics). Analizie poddano rozkład mieszanki w całym układzie w czasie pojedynczego, pełnego cyklu pracy silnika ze szczególnym uwzględnieniem udziału paliwa pozostającego w kolektorze z poprzedniego cyklu pracy. W artykule wykazano, że podczas procesu tworzenia mieszanki paliwowo-powietrznej część paliwa wydostaje się z rur dolotowych i wpływa do kolektora zbiorczego. Zjawisko to powoduje zróżnicowanie składu mieszanki dopływającej do cylindrów. W artykule przedstawiono liczbowe wielkości tej różnicy. Przedstawiono także różnice w masie mieszanki dopływającej do cylindrów.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono opracowane stanowisko badawcze umożliwiające przygotowanie pojazdu zasilanego gazem LPG do badań homologacyjnych związanych z Regulaminem Nr 115. Opisano opracowane w tym celu procedury pomiarowe i kalibracyjne samochodu z zainstalowanym systemem wtrysku gazu GAS-TECH 600S. System ten jest wynikiem projektu celowego realizowanego wspólnie przez Politechnikę Lubelską oraz firmę D. T. Gas System. Przebieg testu NEDC realizowano wykorzystując hamownie podwoziową. Zastosowana metodyka badań została oparta na ciągłej rejestracji składników toksycznych spalin przy użyciu diagnostycznego analizatora spalin. Analizę wyników przeprowadzono pod kątem emisji składników toksycznych spalin oraz poprawności sterowania wtryskiem gazu LPG.
EN
The paper presents test stand enabling preparation of LPG gas supplied vehicle to homologation test, connected with Regulation No. 115. Measuring and calibration of vehicle with GAS TECH 600S injection gas system were worked out. The system is the results of the target project realized by Lublin University of Technology and D. T. Gas System. The NEDC test course was realized with the use dynamometer The test method based on constant registration of exhaust gases components with the use of diagnostic exhaust gases analyzer. The analyses was conducted with paying attention to emission of toxic component and the improvement of LPG injection control.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.